城市樞紐立交選型研究綜述

唐 瑩

（廣州市市政工程設計研究總院，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著我國城市土地的高密度開發(fā)利用，城市交通需求迅速增長，交通擁堵現(xiàn)象日益嚴重。城市立交通過分流各方向的車輛，使其在不同的平面上行駛，消除或減少交通沖突點，提高交叉口的通行能力，對緩解城市交通緊張、提高道路服務水平有重要的意義[1]。

相對公路立交，城市樞紐立交周邊用地受限，征拆難度大、費用高，相鄰立交間距小，景觀要求高，所以一般型式復雜、多樣，匝道布置緊湊，往往為多層式的組合式立交型式。本文針對城市樞紐立交的特點，總結(jié)確定城市樞紐立交型式的原則和方法。

1 城市樞紐立交選型原則

針對城市樞紐立交的特點，分析確定立交選型的主要原則。

（1）充分利用現(xiàn)有條件，盡量減少征拆。

城市樞紐立交周邊一般土地開發(fā)密集，用地緊張，且地上高壓線塔、地下管線等的布置較多，立交設計受周邊建（構(gòu)）筑物的影響較大，征地拆遷的費用高、難度大、周期長。立交選型時應充分考慮現(xiàn)有條件的限制，因地制宜，合理確定立交型式，盡量減少征地拆遷，加快工程的推進和實施。

根據(jù)城市樞紐立交所在工程位置的地形地勢、地質(zhì)、周邊景觀等條件，合理確定立交相交道路的跨越方式。當立交位于城郊等對周邊建筑物干擾較少或地形低洼的地帶時，宜采用上跨式立交；當立交位于城市用地緊張或高路堤的地帶時，宜采用下穿式立交[1]。

許多新建的城市樞紐立交，在相交道路建設時已預留出入口，對于這類新建的樞紐立交，為了減少投資，加快工程實施的進度，且減少已有預留出入口對匝道布設的限制，立交設計時應盡量利用現(xiàn)有預留出入口，特別是主線橋梁范圍的出入口。對于改造的樞紐立交，在滿足交通功能的前提下，也應盡量減少對現(xiàn)有立交的影響，通過局部改造實現(xiàn)節(jié)點的交通功能。

城市樞紐立交將對周邊單位或居民的出行造成一定影響，立交選型過程中應充分考慮周邊的出行需求。

（2）綜合考慮周邊路網(wǎng)的交通功能，確定立交節(jié)點的交通功能，選擇合理的立交型式，且立交功能滿足預留遠期交通需求。

城市路網(wǎng)密度較高，相鄰立交的間距較小，而且一般立交周邊用地受限，故應統(tǒng)籌考慮周邊路網(wǎng)的交通情況，確定本立交節(jié)點需重點解決的交通轉(zhuǎn)向，選擇合理的立交型式。另外，隨著城市路網(wǎng)越來越密集，當立交間距不能滿足設置輔助車道或者集散車道的要求時，需要將多個立交放在一個點設計，就形成了多路立交[2]。

城市樞紐立交選型時，應充分考慮近、遠期結(jié)合，既要滿足近期交通的要求，減少投資，又要考慮遠期交通發(fā)展的需要和改建提高的可能，前期工程為后期所利用[1]。

（3）注重立交的景觀功能。

立交為展示城市形象的重要窗口，對提升城市形象有重要的作用。城市樞紐立交應造型優(yōu)美，型式靈活多變，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，展示城市和地區(qū)的特點[3]。

（4）根據(jù)現(xiàn)狀條件、節(jié)點交通功能合理進行匝道布設。

立交的型式要與匝道的布置綜合考慮，需根據(jù)用地、地形地勢、節(jié)點交通等方面的特點，合理進行匝道布設。如當用地受限時，匝道可能集中布置在某個或少數(shù)幾個象限。交通量大、設計速度高的行車方向，要求線形指標高、路線短捷、縱坡平緩[1]。

2 立交型式選擇

2.1 初定基本型式

根據(jù)各方向的交通量，結(jié)合地形、地物及當?shù)亟煌l件綜合考慮，確定立交的基本型式。三路相交的選用喇叭形、子葉式、Y形等；四路相交的選用苜蓿葉形、X形、渦輪形或組合型等；多路立交方向較多，沒有固定的型式，設計時應分為幾個常規(guī)立交進行考慮，因匝道數(shù)量太多，交通不易組織，再化繁為簡，減少或者合并匝道的數(shù)量[2]。

2.2 幾何形狀及結(jié)構(gòu)的選擇

在立交基本型式的基礎(chǔ)上，對立交的總體結(jié)構(gòu)布局和匝道布設進行安排，如跨線構(gòu)造物的布置、出入口的位置、匝道布設的象限等。

匝道分為右轉(zhuǎn)匝道和左轉(zhuǎn)匝道。

（1）右轉(zhuǎn)匝道

右轉(zhuǎn)匝道結(jié)構(gòu)簡單，一般從正線右側(cè)直接駛出，不設跨線構(gòu)造物。

（2）左轉(zhuǎn)匝道

左轉(zhuǎn)匝道需轉(zhuǎn)90°～270°穿越對向車道及相交道路，除環(huán)圈式匝道外，至少需要一座跨線構(gòu)造物。按匝道布設與相交道路的關(guān)系，左轉(zhuǎn)匝道可分為直接式、半直接式、環(huán)圈式三種類型[1]。

a.直接式匝道，又稱“定向式”或“左出左進式”，從車行道左側(cè)分流駛出到相交道路的左側(cè)合流駛?cè)耄ㄒ妶D1）。該匝道線形簡捷、轉(zhuǎn)向明確，匝道長度最短，運營費用低，沒有反向迂回，自然流暢，指標較高，適應車速高，通行能力最大，但跨線構(gòu)造物多，相交道路的對向行車道之間需有足夠間距，或把對向行車道設計成不等高的路基，以便上跨或下穿，中型車和慢速車左側(cè)高速駛出困難，到相交道路左側(cè)高速駛?cè)肜щy，且不安全[1]。

圖1 直接式（定向式）左轉(zhuǎn)匝道

b.半直接式匝道，又稱“半定向匝道”，分為左出右進式、右出左進式、右出右進式。左出右進式匝道的左轉(zhuǎn)車輛從行車道左側(cè)直接分流駛出后左轉(zhuǎn)，到相交道路時由右側(cè)合流駛?cè)?。該匝道改善了左進的缺點，車輛駛?cè)氚踩?，但匝道上車輛略有繞行（見圖2）。右出左進式匝道的左轉(zhuǎn)車輛從車行道右側(cè)分流右轉(zhuǎn)駛出，在匝道上左轉(zhuǎn)彎，到相交道路時直接由行車道左側(cè)合流駛?cè)?。該匝道改善了左出的缺點，車輛駛出安全（見圖3）。右出右進式匝道的車輛從行車道右側(cè)分流右轉(zhuǎn)駛出，在匝道上左轉(zhuǎn)彎，到相交道路時由行車道的右側(cè)合流駛?cè)?。該匝道完全消除了左進左出的缺點，行車安全，但匝道繞行最長，跨線構(gòu)造物最多（見圖4）[1]。

圖2 左出右進式左轉(zhuǎn)匝道

圖3 右出左進式左轉(zhuǎn)匝道

圖4 右出右進式左轉(zhuǎn)匝道

c.環(huán)圈式匝道的左轉(zhuǎn)車輛駛過正線跨線構(gòu)造物后，向右回轉(zhuǎn)約270°達到左轉(zhuǎn)的目的，在相交道路的右側(cè)駛?cè)?。該匝道右進右出，分合自然，行車安全，匝道上不需設跨線構(gòu)造物，造價最低，但線形指標低，適應車速低，通行能力較小，占地大，左轉(zhuǎn)車輛繞行距離長[1]（見圖5）。

圖5 環(huán)圈式左轉(zhuǎn)匝道

左轉(zhuǎn)匝道的基本型式變化多，各種匝道可以單獨或相互組合使用，形成許多對稱或不對稱的不同類型的立交型式。

3 城市樞紐立交典型實例分析

（1）燕湖大道與迎賓大道立交（匝道集中布置在東南、西北象限）

燕湖大道與迎賓大道立交位于清遠市燕湖新城。該立交節(jié)點各向的交通量較均衡。立交節(jié)點西側(cè)有現(xiàn)狀河涌，東側(cè)有在運營的武廣高鐵。為節(jié)約用地，其匝道盡量布置在東南象限（武廣高鐵圍成的三角區(qū)域）及西北象限（現(xiàn)狀河涌圍成的三角區(qū)域）。北往東、南往西左轉(zhuǎn)采用半直接式匝道，西往北、東往南采用環(huán)圈式匝道。另外，設置西往北（站前東路）的左轉(zhuǎn)匝道解決西向燕湖新城往高鐵站的交通轉(zhuǎn)換功能。圖6為燕湖大道與迎賓大道立交平面圖。

圖6 燕湖大道與迎賓大道立交平面圖

（2）成都市成洛立交（多路立交）[2]

成都市成洛立交是成安渝高速公路、成都繞城高速和成洛路連接的樞紐立交，為五路立交。該立交節(jié)點重慶往返成都交通量最大，其次是重慶往返繞城高速的交通量，宜采用直接式或半直接式匝道，其他方向的交通量均不大，宜采用環(huán)圈式匝道。

首先，可以將該節(jié)點立交分成3個常規(guī)立交進行考慮。成安渝高速與繞城高速立交采用Y型立交，成洛路與繞城高速立交采用部分苜蓿葉形立交，成洛路與成安渝高速立交采用Y型立交。然后，綜合交通量情況，合并、簡化部分匝道，取消重慶往返洛帶方向匝道，合并東側(cè)成洛路、成安渝高速往返成都繞城高速的匝道。經(jīng)過匝道簡化和合并后，把3個立交放在一個交點，形成最后的方案（見圖7）。同時，成洛路在該立交節(jié)點西側(cè)下一個平交口設置掉頭車道，同樣能滿足重慶往返洛帶車輛轉(zhuǎn)換的需求。

圖7 成洛立交平面圖

（3）華村立交（利用地形地勢）[4]

華村立交是由南北快速干道、嘉陵江濱江路、嘉陵路、高九路連接線等快速路、主干路、次干路相交形成的七岔路口。其中：南北快速干道、嘉陵江濱江路為交通性干道，嘉華大橋—黃沙溪立交、沙坪壩—上清寺兩對流向為主流方向；嘉陵江濱江路上的沙坪壩與上清寺兩個方向分別上下嘉華大橋通往江北區(qū)，上下大坪隧道通往黃沙溪立交的4對流向均為次主流方向；嘉陵江濱江路與嘉陵路之間的交通轉(zhuǎn)換為次要流向。圖8為華村立交平面圖。

立交所處地勢南高北低，南側(cè)為山體斜坡及大坪隧道，北側(cè)為嘉陵江及嘉華大橋，西側(cè)為化龍橋香港瑞安集團開發(fā)用地，中部為造紙工業(yè)研究所、嘉韻山水居住小區(qū)、李子壩加油站等，東側(cè)為畔江樓居民樓、李子壩小學，大坪隧道出口東側(cè)為六十二中學。匝道的布設盡可能少穿周邊單位、住宅，以減少征地拆遷，同時避免對立交南側(cè)山體的大面積開挖，保護生態(tài)環(huán)境。其中，嘉華大橋南引道與嘉陵路高差近23 m，與濱江路高差近30 m。為了克服高差并完成4條道路之間的交通轉(zhuǎn)換，推薦采用定向組合式立交。

圖8 華村立交平面圖

該立交采用三部分匝道分別連接4條道路：第一部分匝道是連接南北干道與嘉陵江江濱路的A、B、F、K 4條半定向匝道；第二部分匝道是連接嘉華大橋與高九路連接線的J、G 2條半定向匝道；第三部分匝道是連接嘉陵江濱江路與高九路連接線的A、I 2條半定向匝道；第四部分匝道是連接嘉陵江濱江路與嘉陵路的C匝道。由于嘉陵江濱江路道路等級比嘉陵路高，故設計時南北干道通過半定向匝道先與濱江路相連，通過濱江路再與嘉陵路相連，以解決大部分方向上下南北干道的交通。為利用地形地勢，減少征地拆遷，高九路連接線往嘉華大橋的J匝道及往濱江路的I匝道均采用隧道形式。

（4）京滬高速與五環(huán)路立交（現(xiàn)有立交改造）[5]

現(xiàn)狀節(jié)點為京滬高速與五環(huán)路立交，即大羊坊立交?，F(xiàn)狀節(jié)點通過8條匝道聯(lián)系京滬高速與五環(huán)路，能夠滿足各方向的轉(zhuǎn)向。但是，現(xiàn)狀節(jié)點南側(cè)約380 m位置有京滬高速去往亦莊方向的一處出口。該出口是京滬高速聯(lián)系亦莊開發(fā)區(qū)的唯一出口，交通繁忙，早晚高峰期間車輛擁堵。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)狀京滬高速亦莊出口距離五環(huán)路匝道進口僅450 m，實際交織長度約380 m，高峰期間交通量較大時極易產(chǎn)生擁堵。因此，解決好亦莊出口與五環(huán)路進口的交織問題，是節(jié)點改造方案的關(guān)鍵所在。

立交改造盡量減少對現(xiàn)狀交通的影響，對現(xiàn)狀立交北向西匝道進行改造，將原單車道出口改造為雙車道出口，并拓寬京滬高速主線，設置輔助車道。匝道向南分流，其中一條匝道與現(xiàn)狀立交北向西匝道銜接，另一條匝道下穿五環(huán)路輔路橋、現(xiàn)狀立交東向南匝道橋、現(xiàn)狀立交南向西匝道橋以及五環(huán)路主路橋后，上跨現(xiàn)狀立交西向南匝道，之后在兩車道斷面基礎(chǔ)上增設一條輔助車道，然后匝道分流，分別與東環(huán)路和文化園東路相接。圖9為京滬高速與五環(huán)路立交改造平面圖。

圖9 京滬高速與五環(huán)路立交改造平面圖

4 結(jié)論

城市樞紐立交建設條件復雜，受周邊用地和現(xiàn)有建（構(gòu)）筑物影響較大，景觀要求高，立交型式多變。本文針對城市樞紐立交的特點，分析城市樞紐立交選型的原則和方法，且通過典型的實例分析，總結(jié)城市樞紐立交實際選型過程中需注意的問題和方法。